디지털 영상 확대를 위한 Pseudomedian 필터의 부윈도우 설정 방법

A Method for Selecting the Subwindows of Pseudomedian Filter for Digital Image Enlargement

하나의 정지 영상 내에서 공간적으로 인접한 화소들의 정보만을 사용하여 디지털 영상을 확대하는 방법은 원영상 정보의 주파수 대역이 제한되어 있기 때문에 영상의 크기는 증가시킬 수 있으나 실질적인 해상도 향상에 대한 기여는 미비한 것으로 알려지고 있다. 이와 같은 문제를 개선하기 위해 본 논문에서는 보간 화소점에 인접한 화소들의 분포 특성에 따라 Pseudomedian 필터의 부윈도우 설정 방향을 가변적으로 전치하여 윤곽정보의 재현성을 개선한 디지털 영상 확대 방법을 제안하고 있다. 보간용 Pseudomedian 필터는 보간 화소점에 평행한 2개의 부윈도우에 의해 마스킹되는 화소값들이 서로 유사하고, 이 2개의 부윈도우와 직교하는 나머지 하나의 부윈도우에 의해 마스킹되는 화소값들이 유사할수록 윤곽 정보의 재현성이 우수해지는 특성을 갖고 있다. 따라서, 본 논문에서는 Pseudomedian 필터의 부윈도우를 설정할 시에 이와 같은 특징을 고려하여 디지털 영상 확대를 위한 컴퓨터 시뮬레이션을 수행한 후, 이 시뮬레이션 결과를 토대로 제안된 방법의 성능을 분석하고 그 타당성과 유용성을 평가하였다. 제안된 방법에 따르면, 제한된 화소 샘플을 이용함에 따른 시각적인 거부감의 초래를 효과적으로 억제할 수 있을 뿐만 아니라 원영상의 특성과 형상을 최대한 보존할 수 있다.

It is known that the digital image enlargement technique which only uses spatially neighbored pixels information in a still image can increase the size of the image but the practical enhancement of resolution is small because the frequency bandwidth of the image is basically limited. To solve this problem, this paper proposes the digital image enlargement technique that improves the reconstruction of the edge components by selectively transposing the direction of the subwindows of pseudomedian filter according to the distribution of neighbored pixels to the interpolation point. The pseudomedian filter has the better performance in aspect of the reconstruction of edge information when the pixel values masked by two subwindows parallel to the interpolation point are very similar and the pixel values masked by another subwindow that is orthogonal to the above two subwindows are similar to each other. In this paper, the computer simulation for digital image enlargement was performed with consideration of these characteristics when selecting the subwindows of pseudomedina filter. Based on this simulation result, the performance of the proposed method was analysed and its effectiveness was assessed. According to the proposed method, visual artifacts that result from using the limited samples can be effectively suppressed, and most characteristics and shapes of the original image can be preserved as well.